輸配電技術(shù)發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景的思考

李新 蔡群

摘 要：輸配電技術(shù)為輸配電系統(tǒng)的運行需依靠的主要技術(shù)，是決定電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的主要因素。本文分析了輸配電系統(tǒng)對技術(shù)發(fā)展的需求，結(jié)合當(dāng)前輸配電技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀，對技術(shù)的發(fā)展趨勢以及應(yīng)用前景進(jìn)行了分析。目的在于為未來輸配電系統(tǒng)的優(yōu)化提供參考，并為電力用戶用電體驗的改善奠定基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：高壓直流輸電技術(shù)；配電自動化；電網(wǎng)結(jié)構(gòu)

前言：

社會的進(jìn)步，使得各行業(yè)對電力能源的需求量逐漸提升。目前，用電高峰期電力負(fù)荷過大，致使輸配電系統(tǒng)發(fā)生故障的問題時有發(fā)生，對電力用戶用電所帶來的負(fù)面影響較為嚴(yán)重。提高輸配電技術(shù)水平、提高線路的承載力、降低輸配電設(shè)備發(fā)生故障的幾率，已成為了未來電力領(lǐng)域亟待解決的首要問題。在上述環(huán)境下，對輸配電技術(shù)的發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景進(jìn)行研究較為必要。

1 輸配電系統(tǒng)對技術(shù)發(fā)展的要求

輸配電系統(tǒng)對輸配電技術(shù)發(fā)展的要求，主要體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)性、可靠性、環(huán)保性及高質(zhì)量4方面：（1）經(jīng)濟(jì)性：電力企業(yè)的經(jīng)營目的在于盈利，提高輸配電技術(shù)水平，提高線路的承載力，能夠有效降低輸配電系統(tǒng)的建設(shè)成本，對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高，具有重要意義[1]。（2）可靠性：隨著故障發(fā)生幾率的提高，電力領(lǐng)域維護(hù)故障所需付出的時間及技術(shù)成本同樣有所提高，電力用戶的用電體驗顯著下降將。輸配電技術(shù)必須具有可靠性的特點，以達(dá)到降低各類故障發(fā)生幾率的目的，避免上述問題發(fā)生。（3）環(huán)保性：輸配電技術(shù)必須能夠滿足環(huán)保的要求，將噪聲以及磁場等，控制在一定范圍內(nèi)，以降低技術(shù)對環(huán)境的影響，同時，提高居民的生活質(zhì)量。（4）高質(zhì)量：諧波、閃變以及瞬時電壓異常等，是輸配電系統(tǒng)的常見故障。輸配電技術(shù)的應(yīng)用，必須能夠達(dá)到預(yù)防上述故障、提高輸配電質(zhì)量的目的，以使電力企業(yè)的損失得以降低。

2 輸配電技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1 高壓交流輸電技術(shù)

高壓交流輸電技術(shù)，為目前我國電力領(lǐng)域輸配電系統(tǒng)建設(shè)所應(yīng)用的主要技術(shù)，具有傳輸距離長、電力損失小的優(yōu)勢。高壓交流輸電技術(shù)下，線路所能夠傳輸?shù)碾娏δ茉戳浚c之電壓呈正相關(guān)。輸配電系統(tǒng)建設(shè)過程中，高壓交流輸電技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)較為成熟[2]。未來，在超高壓輸電技術(shù)的應(yīng)用水平，未達(dá)到確保電力資源能夠安全傳輸?shù)哪繕?biāo)之前，電力領(lǐng)域可繼續(xù)將高壓交流輸電技術(shù)作為主要輸配電技術(shù)，建設(shè)電力系統(tǒng)，以確保電力系統(tǒng)能夠繼續(xù)維持在現(xiàn)有的狀態(tài)下運行，提高系統(tǒng)運行的安全性。

2.2 高壓直流輸電技術(shù)

高壓直流輸電技術(shù)，即端對端的輸電技術(shù)。與交流輸電技術(shù)相比，電力資源的傳輸距離更遠(yuǎn)，優(yōu)勢顯著。與高壓交流輸電技術(shù)不同的是，直流輸電對電力線路的建設(shè)水平要求較高。電力領(lǐng)域需采用架空線路，甚至海底電纜等，承載電力資源，以將之傳輸至更遠(yuǎn)的區(qū)域。從成本角度分析，與高壓交流輸電相比，高壓直流輸電的線路造價較低，但變電站造價較高。兩者在成本方面孰優(yōu)孰劣，需視系統(tǒng)的建設(shè)要求而確定。從安全性的角度分析，高壓直流輸電線路的功率調(diào)制功能較強(qiáng)。將其應(yīng)用到電力系統(tǒng)的建設(shè)過程中，能夠有效抑制低頻震蕩問題的發(fā)生幾率，使電力系統(tǒng)輸配電的穩(wěn)定性得以提升。

2.3 靈活的交流輸電技術(shù)

靈活的交流輸電技術(shù)，要求將電力電子控制器應(yīng)用到輸配電系統(tǒng)的建設(shè)過程中，提高系統(tǒng)的電力傳輸能力，以提高輸配電的效率及質(zhì)量。該技術(shù)的應(yīng)用，需依靠互聯(lián)電網(wǎng)的建設(shè)而實現(xiàn)。所謂互聯(lián)電網(wǎng)，即將多電網(wǎng)相互連接，將其共同應(yīng)用到輸配電過程中的一種新型電網(wǎng)。當(dāng)電網(wǎng)中部分線路的負(fù)載量過大，超負(fù)荷故障即將發(fā)生時，其余線路可隨之替代上述線路承擔(dān)負(fù)載。可見，該輸配電技術(shù)下，線路與線路之間功能替代的靈活性較強(qiáng)。將靈活的交流輸電技術(shù)應(yīng)用到輸配電系統(tǒng)的建設(shè)過程中，能夠有效緩解用電高峰期時電網(wǎng)的壓力，降低電力系統(tǒng)發(fā)生故障的幾率，應(yīng)用價值較高。但需注意的是，互聯(lián)電網(wǎng)的建設(shè)成本較高。未來，電力領(lǐng)域需重點著手解決該問題。

3 輸配電技術(shù)的應(yīng)用前景

3.1 配電方式的自動化

配電自動化技術(shù)，包括饋線自動化、設(shè)備管理自動化以及自動抄表系統(tǒng)等。上述技術(shù)目前已被應(yīng)用到了輸配電系統(tǒng)的建設(shè)過程中，且取得了顯著的效果。以自動抄表系統(tǒng)為例：為解決由人工抄表帶來的抄表效率低、失誤率高的問題。我國電力企業(yè)已經(jīng)將自動抄表系統(tǒng)應(yīng)用到了抄表過程中。系統(tǒng)中的傳感器，可實時采集電力用戶的用電信息，將所采集到的存儲至數(shù)據(jù)庫當(dāng)中。并通過對通信技術(shù)的應(yīng)用，將信息提供給工作人員，以供其抄表。當(dāng)電力用戶用電量超過預(yù)存的用電費用時，系統(tǒng)可自動提取數(shù)據(jù)庫中的用戶的個人信息，通過發(fā)送短信等方式，提醒用戶繳納電力費用。該系統(tǒng)的應(yīng)用，有效提高了電力企業(yè)的抄表效率。在未來，該技術(shù)仍擁有著較好的應(yīng)用前景。

3.2 輸配電結(jié)構(gòu)的自動化

合理的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，是提高輸配電系統(tǒng)運行可靠性的基礎(chǔ)。輸配電網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，共包括放射式結(jié)構(gòu)、多回線平行式結(jié)構(gòu)以及環(huán)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等。不同結(jié)構(gòu)的特點不同。放射式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡單，建設(shè)成本低的優(yōu)勢。但應(yīng)用效果較差，穩(wěn)定性欠佳。多回線平行式結(jié)構(gòu)的應(yīng)用效果較好，在提高輸配電系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性方面，優(yōu)勢較為顯著，但結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，維護(hù)存在困難。環(huán)式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的可靠性同樣較強(qiáng)，但配置較為復(fù)雜，且建設(shè)成本高。三種技術(shù)均存在著各自的優(yōu)勢及缺陷，且短期內(nèi)，上述缺陷很難得到妥善的解決。未來，電力領(lǐng)域需視自身的建設(shè)需求，對比各技術(shù)的特點，對其進(jìn)行合理的選擇，以降低損失，確保技術(shù)的應(yīng)用價值能夠得到更好的發(fā)揮。

3.3 輸配電電能質(zhì)量的控制

提高輸配電電能的質(zhì)量，是提高輸配電質(zhì)量的主要途徑。影響電能質(zhì)量的因素，包括電壓、頻率、諧波及不對稱度等多種。另外，振蕩及脈沖等問題的發(fā)生，同樣會對電能的質(zhì)量造成影響。以諧波為例：電力系統(tǒng)中，諧波主要來源于發(fā)電及用電設(shè)備。發(fā)電機(jī)運行過程中，會產(chǎn)生相應(yīng)的磁場，理想狀態(tài)下，發(fā)電機(jī)的磁場應(yīng)以正弦波為主。但受多種因素的干擾，正弦波通常存在失真的問題，諧波由此產(chǎn)生。并聯(lián)電容器，可起到調(diào)節(jié)電壓的作用，但容易放大諧波。因此，不建議將電容器并聯(lián)，以免對電能的質(zhì)量造成影響。建立諧波敏感設(shè)備，將諧波保護(hù)裝置應(yīng)用到輸配電系統(tǒng)中，是目前用于解決諧波問題，提高電能質(zhì)量的主要方法。雖能夠解決諧波問題，但容易對設(shè)備的運行產(chǎn)生影響。與之相比，采用脈寬調(diào)制PWM技術(shù)對諧波加以抑制，效果更好，未來的應(yīng)用前景更佳。

結(jié)論：

綜上所述，當(dāng)前我國電力領(lǐng)域所應(yīng)用的輸配電技術(shù)中，部分技術(shù)的應(yīng)用效果較好。但在電力用戶日益增長的用電需求的影響下，電力領(lǐng)域必須居安思危，加大科研投入，將高壓直流輸電技術(shù)，以及靈活的交流輸電技術(shù)，應(yīng)用到輸配電系統(tǒng)建設(shè)中。同時，提高對各自動化技術(shù)的應(yīng)用水平，以取得提高電力系統(tǒng)的先進(jìn)水平，提高電力用戶用電質(zhì)量的成果。

參考文獻(xiàn)

[1]王達(dá). 減少線損條件下的輸配電技術(shù)創(chuàng)新探討[J]. 電子制作，2016，（08）：83-84.

[2]汪洋. 中國輸配電發(fā)展面臨的挑戰(zhàn)與規(guī)劃探討[J]. 科技資訊，2015，13（04）：219-220.